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标题 声音在空气中的传播实验改进初探
范文

    蒋大成

    

    摘 要:作者介绍了新的实验设计,能集中、方便、高效地完成“声音能在空气中传播”“人耳听到声音的响度与距离声源的远近有关”“声音具有能量”和“减少声音分散,使声能更集中,传播的更远”等知识点的学习。

    关键词:声音;传播;实验改进

    中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2015)5-0061-2

    初中物理苏科版教材在研究“声音的传播条件”的实验时,设计的实验是在玻璃罩里放手机,把玻璃罩里的空气抽掉,里面成了真空,拨打手机,我们就只能看见手机的铃在震动,却听不见声音。但是,由于该实验要求的真空度高,许多学校无法做演示实验,只能靠观看多媒体视频来弥补。笔者与江苏省实验创新交流会议的同行们共同研究,对声音在空气中的传播实验进行了改进,介绍如下:

    1 实验目的

    利用“声音在空气中的传播实验”实验仪器装置,其目的是为教学演示实验或学生分组实验操作提供便利,有利于开展实验教学,启迪学生的思维、激发学生的学习兴趣,有利于学生主动参与、合作交流,能进一步培养学生的创新精神和实践能力。

    2 实验原理

    声音是由于物体振动产生,声音的传播需要介质,声音具有能量。

    3 实验器材

    直径约10 cm的塑料筒两只、气球两只、旧支架两个、火柴一盒、蜡烛一支、投影胶片(40 cm×30 cm)、乒乓球、细线、牛皮筋、粗铁丝(0.5 m)、剪刀。

    4 实验装置图(如图1所示)

    5 实验步骤、数据分析及结论

    使用本实验装置,能集中、方便、高效地完成“声音能在空气中传播”“人耳听到声音的响度与距离声源的远近有关”“声音具有能量”和“减少声音分散,使声能更集中,传播的更远”等知识点的学习。本实验取材容易,结构简单,易于操作,性能稳定,成本低廉,可用于学生分组实验操作。能激发学生学习物理的兴趣。

    1.像图2那样把塑料筒口对口支架起来(筒口相距5 cm左右)。

    2.在一个筒的橡皮膜外吊一个乒乓球。

    3.外拉橡皮膜,突然放手。观察到乒乓球被弹开,此实验说明声音在空气中可以传播。

    4.将左右两筒的距离逐渐拉开(筒口靠近—筒口相距5 cm—筒口相距20 cm)。重复上述实验,操作时保证每次拉开橡皮膜的力度相同。突然放手后,观察乒乓球被弹开的距离逐渐变小。发现:在发声体(用右边一个筒模拟)响度相同时,人耳(用左边一个筒模拟)听到声音的响度与距离声源的远近有关,距离越远,响度越小。

    ■

    图1 装置图 图2 装置图

    5. 按图3装置,蜡烛火焰离筒口5cm,火焰在筒口圆心水平直线上,当向外拉橡皮膜,突然放手,如图3所示。观察到蜡烛火焰左右摇晃,此实验说明声音具有能量。

    ■

    图3 操作图示

    (下转第63页)

    (上接第61页)

    6 实验的创新之处

    6.1 制作方法

    1.取一段细线、一个乒乓球、粗铁丝,用粗铁丝做成一个圈,细线悬吊乒乓球系于铁圈上,实验时让其静放,保持不动。

    2.用剪刀将两只气球从中间剪开,将两个塑料筒去底,取支架两个,牛皮筋若干,做成图示装置,如图4所示。

    ■

    图4 装置图

    3.制作注意事项

    (1)两个塑料筒的外形尺寸应该完全一致,两个橡皮膜的绷紧程度要适当调整,才能得到良好的实验效果。

    (2)整个实验中,两个塑料筒的开口要对齐,在同一水平线上。

    6.2 创新之处

    在教材中插图的启发下,我们创新设计并制作了这个易于操作的“声音在空气中的传播实验”实验。笔者将“音叉”改为“自制小鼓”。

    (1)声源的选取和发声是关键,我们在做了大量的实验,最终选定橡皮膜振动时发声作为声源。本实验中声源的声音不是用小锤子敲,也不是用手指弹,而是拉开橡皮膜在突然松手后让其自然发声,这是本实验的关键。当用手将橡皮膜拉开不等距离,也就获得了响度不同的声源。

    (2)在制作中,选取的两个塑料筒的外形尺寸应该完全一致,两个橡皮膜的绷紧程度要适当调整,才能得到良好的实验效果。整个实验中,两个塑料筒的开口要对齐,在同一水平线上。

    (3)使用本实验装置,能集中、方便、高效地完成“声音能在空气中传播”“人耳听到声音的响度与距离声源的远近有关”“声音具有能量”和“减少声音分散,使声能更集中,传播的更远”等知识点的学习。(栏目编辑 王柏庐)

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更新时间:2025/3/14 18:35:59